CN111386783A - 一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统和方法,所述功能区集聚体分为三个大功能区,分别为防返盐区、盐碱地排盐区和辅助功能区。防返盐区主要为植物种植区;盐碱地排盐区主要分布排盐沟;辅助功能区为大麦虫养殖区、回收水区和再生能源区。盐碱地排盐区可以有效整体降低盐碱地含盐量,而防返盐区可以有效防止盐碱地重新返盐,最后辅助功能区不仅可供给另外两功能区所需的水和能源资源,同时还可以供给防返盐区有机肥料。三个功能区是协同作用,从而形成一个整体,并且相互之间资源共享。有效的降低盐碱地运行成本,提高效能。

Description

一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统和方法
技术领域
本发明涉及防止盐碱地返盐与多功能生态区领域,提供了一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统和方法。
背景技术
中国沿海地区经济发达,城市化水平高,人口密度大,城市群密集,属于优先开发和重点开发区域。滩涂围垦和围海吹填成陆是沿海地区经济社会发展的重要土地后备资源。然而其土壤含盐量高达6.0g·kg-1以上,不利于植物的生长,不仅使得滩涂围垦和围海吹填新陆地的绿化成为国际公认的“世界性难题”,更是成为沿海城市生态环境建设和经济社会发展的最大“瓶颈”。因此突破此瓶颈需要对其盐碱地土壤进行改良,需要新的技术的支撑,寻找新方法,发明新技术。
目前改良盐碱地的方法包括水利工程、物理改良、化学改良以及生物改良措施。水利工程改良措施是依据“盐随水来、盐随水去”的水盐运动规律进行改良,淡水的冲洗可以使土壤的盐分沿着土壤毛细管下渗,降低土壤盐分,盐碱地改良水利工程措施的关键是要解决快捷进水、排水和降低地下水位的问题。物理改良措施是运用物理方法,如土地深翻耕、土地平整等对盐碱地进行改造,通过改变土壤结构,对土壤中的水分和盐分进行合理分配,能有效减少土壤蒸发,进而减少盐分、碱分上行,提高水淋盐效果。化学改良措施是通过施用富含微生物的有机配方肥和改性石膏作为土壤定向调节剂,实现调节土壤盐碱度、活化土壤、补充微量元素和改善土壤结构的目的。生物改良措施是通过种植盐生植物,使盐生植物带走土壤中的盐分,提高土壤植被覆盖率,减少土壤表面水分蒸发,减少耕作层中的盐分积累,改善土壤理化性质。
大量的研究实践证明,采用几种改良措施相结合的方法都能取得显著的改善效果,但现有的技术方案大多忽略了改良过程中的资源浪费问题和改良系统的整体循环与生态效益,比如水利工程技术中采用的“泡田法”和淋溶土壤后的水资源后续没有进行有效利用,生物改良盐碱地存在的土壤贫瘠、土壤肥力差的问题等。且盐碱地改良的相关研究都存在改良不彻底,出现不同程度的返盐现象,与大面积生产推广还存在一定的距离。因此,寻求一种资源利用率高、节能经济、改良彻底且生态环保的盐碱地改良方法显得十分重要。
发明内容
本发明的目的是为了,在解决盐碱地返盐和资源循环利用的基础上,提供一种通过功能区聚集体改良盐碱地的方法,功能区集聚体分为防返盐区、盐碱地排盐区和辅助功能区三个大功能区。盐碱地排盐区可以有效整体降低盐碱地含盐量,而防返盐区可以有效防止盐碱地重新返盐,最后辅助功能区不仅可供给另外两功能区所需的水和能源资源,同时还可以供给防返盐区有机肥料,为补充和治理滨海盐碱地提供了一套完整的方案和解决措施。
本发明为解决治理瓶颈的方案是:
一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统,包括:
(一)防返盐区:
防返盐区设置在离海10-30米处,预留一块沙土缓冲区,根据植物种植区的大小,在横向与纵向上每间隔4-7m设置一条宽度和深度均为0.5-1m的水沟,植物种植区外围开挖宽度和深度均为1-1.5m的排水沟;在植物种植区内种植耐盐且根系发达的盐生植物来进行土壤降盐,直至土壤总盐降低到目标值,种植的盐生植物选取茎部位用来饲喂辅助功能区的大麦虫;设置进水泵,所述进水泵一端通过管道与排水沟连通,另一端通过管道与辅助功能区的集水池及灌溉水渠道相连,用于引淡水对植物种植区进行灌溉、泡田;
(二)盐碱地排盐区:
盐碱地排盐区内设置一条宽度和深度均为1-1.5m的U型排盐沟,U型排盐沟区域根据植物种植区的大小设置合理的长度;将U型排盐沟底部进行深松耕并混入脱硫石膏;在U型排盐沟内埋设排盐管,在U型排盐沟底面铺设无纺布层,再在无纺布层上方铺设30-50cm的粗砂层,然后在粗砂层上放置排盐管,排盐管用无纺布包裹,最后铺设粗砂层覆盖住排盐管;排盐管的入口通过管道与排水沟相连接,其出口通过管道接入辅助功能区的过滤装置中;在排盐管埋设完毕后,将U型排盐沟填埋,整平地面;
(三)辅助功能区:
辅助功能区包括大麦虫养殖区、回收水区和再生能源区;
所述大麦虫养殖区包括大麦虫养殖室、过滤装置、土壤集中池和高压泵;所述大麦虫养殖室包括饲养架、养殖盘、分离筛、温度湿度调节装置;所述大麦虫养殖室内设置多个饲养架,每个饲养架叠放多层养殖盘和分离筛,并在室内安装温度湿度调节装置;将分离筛筛出的大麦虫粪便输送至所述土壤集中池;所述土壤集中池底部设有搅拌装置,其出口管道与所述高压泵相连,通过所述高压泵的输出管道将混合均匀后的土壤沃灌至植物种植区中;所述过滤装置包括过滤网框、风力驱动板、驱动杆、固定架、弹簧装置、滑动轴、毛刷盘;所述过滤装置一端的入口通过管道与排盐管连通,过滤装置底部出水口与回收水区的双层电加热器入口相连接,过滤装置另一端的出泥口连接于所述土壤集中池的入口;过滤装置的入口高于出泥口;所述过滤网框与底面平行固定于过滤装置出水口上端、出泥口下端,所述固定架设于所述过滤装置的内壁一侧,且所述固定架上设有滑动槽,滑动槽两端设有弹簧装置;所述滑动轴一端嵌入所述固定架的滑动槽中,另一端与所述驱动杆转动连接;所述驱动杆下端与毛刷盘固定连接,上端与风力驱动板固定连接;所述毛刷盘延伸至过滤网框上端,所述风力驱动板设置在过滤装置上端外侧;所述风力驱动板对应的设有风机;所述毛刷盘与出泥口竖直对应;
所述回收水区包括双层电加热器、光热材料、冷凝板、集水池;所述双层电加热器的内胆和外壳之间存在封闭夹层;所述双层电加热器的内胆入口与所述过滤装置出水口连接,所述双层电加热器的内胆出口分别为浓缩盐水出口和蒸气出口,所述蒸气出口与冷凝板入口相连接,浓缩盐水出口与再生资源区的压力交换机入口相连接;所述光热材料分散于所述双层电加热器的内胆内的液体中,所述双层电加热器顶部设有玻璃开窗;所述冷凝板出口与所述集水池入口相连;
所述再生能源区包括给水泵、压力延迟装置、压力交换机、水轮发电机、蓄电池、增压泵、反渗透装置;所述给水泵入口与述集水池出口相连,出口与压力延迟装置入口相连接,将淡水经过压力延迟渗透后流入通往所述双层电加热器的内胆入口的管道中;所述压力延迟装置与压力交换机相连,形成一个循环回路,使经过所述压力交换机处后的浓缩盐水进入所述压力延迟装置,再循环回所述压力交换机,所述压力交换机出口与所述增压泵相连接;所述增压泵出口通过主管与所述双层电加热器的内胆入口相连,其分管连接于所述反渗透装置的入口,所述反渗透装置的浓盐水出口与所述双层电加热器的夹层入口连接;所述压力延迟装置的另一出口与所述水轮发电机的入口相连接,所述水轮发电机出口与所述蓄电池入口相连接,所述蓄电池为整个功能区中的用电装置供电。
所述植物种植区每亩地单次灌溉泡田水量为100-300m3,泡田至表层水澄清后排出。
所述盐生植物包括碱蓬、田菁、红麻、滨柃中的一种或多种。
根据所述吸盐植物土壤降盐理论估算,每亩地单季种植盐生植物株数控制在2000-3000株。
所述大麦虫养殖室设置成通风较暗的环境,室内温度控制在20-32℃,空气相对湿度控制在60-70%。
每个养殖盘的饲养密度保持在1000-1200只/m2
所述双层电加热器的内胆壁由导热良好的金属材料制成,其外壳设置为保温材料;所述光热材料为铁、锰掺杂的氧化钙基复合材料。
所述压力延迟装置37的压力延迟膜采用纳米纤维复合材料薄膜,所述反渗透装置34的反渗透膜采用聚酰胺反渗透膜基膜。
一种利用一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统改良盐碱地的方法。
与现有方案相比,本发明的治理方案所带来的有益效果是:
本发明提供了一个完善的水利循环系统和多功能化的资源回收系统,一方面,实现了水资源的循环利用,达到了节水的目的,又回收了“泡田”后含盐水中的盐和土壤,实现了淡水的分离,保证了再利用中灌溉水的清洁安全,避免带来多余盐分,防止盐碱地的进一步盐渍化。另一方面,功能区中的资源都得到了合理高效的利用。如大麦虫养殖区的大麦虫粪便可以为植物种植区提供有机肥,改善盐碱地土壤肥力不足的问题;同时大麦虫粪便可以为微生物提供代谢活动所需养分,通过微生物代谢所产生的多糖和胶质,促使土壤中形成团粒结构,可疏松土壤,切断土壤毛细管空隙,起到抑制盐碱地返盐的作用。植物种植区中剩余的部分新鲜植物废料可以饲喂大麦虫,再生能源区中的压力延迟装置利用循环系统中盐水和淡水的渗透压进行发电,为功能区提供电能,降低了能耗。经反渗透进一步浓缩的盐水因为吸热快的性质成为双层电加热器空腔层的加热介质,可作为作为夜晚或阴天时加热蒸发的备用方法。
三个功能区协同作用,形成一个物料与能量循环利用率高、循环过程绿色清洁、经济节能、对环境安全友好的整体系统,能最大程度的回收资源进行再利用生产,进而起到生态环保的功效,具有长期循环稳定性,是对可持续发展理念的秉持与发展,是一套高效的盐碱地改良方案。
附图说明
图1为本发明一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统的示意图。
具体实施方式
下面结合技术方案详细叙述本发明的具体实施例。以下仅为本发明的具体实施例,但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础,为解决基本相同的技术问题,实现基本相同的技术效果,所做出的简单变化、等同替换或者修饰等,均属于本发明技术方案保护范围内。
实施例1
如图1所示,(一)防返盐区1:
防返盐区1设置在离海10米处,预留一块沙土缓冲区,起到防止海水倒灌的作用。再根据植物种植区的大小,在横向与径向方位上每间隔4m设置一条宽度和深度均为0.5m的水沟,植物种植区外围开挖宽度和深度均为1m的排水沟11,水沟和排水沟11平时均可用于涵养雨水等水源,并作为进水渠生态使用。在植物种植区内种植碱蓬,每亩地单季种植株数控制在2000株,直至土壤总盐降低到目标值,种植的碱蓬选取茎部位用来饲喂辅助功能区的大麦虫。设置进水泵12与辅助功能区的集水池32和其他灌溉水渠道相连,灌水时,从附近的河流等灌溉水渠道和集水池32中引淡水进入植物种植区,使每亩地单次灌溉泡田水量为100m3。控制水的流速,使水缓慢流入植物种植区,待水携带盐和部分土壤进入水沟内并浸泡一定时间至泡田水的表层澄清后排出,通过排水沟11和管道流入盐碱地排盐区2的U型排盐沟14。
(二)盐碱地排盐区2:
盐碱地排盐区2内设置一条宽度和深度均为1m的U型排盐沟14,U型排盐沟14区域根据植物种植区的大小设置合理长度和宽度的长度。将U型排盐沟底部进行深松耕并混入脱硫石膏以降低盐碱地土壤的碱化度。在U型排盐沟14内埋设排盐管13,首先在U型排盐沟14底面铺设无纺布层,再在无纺布层上方铺设30cm的粗砂层,其次在粗砂层上放置排盐管13,排盐管13用无纺布包裹,防止排盐管13被泥沙堵塞,最后铺设粗砂层覆盖住排盐管13。排盐管13的入口通过管道与排水沟11相连接,其出口通过管道接入辅助功能区的过滤装置27中。在排盐管13埋设完毕后,将U型排盐沟14填埋,整平地面,可对土地进行合理使用。
(三)辅助功能区:
辅助功能区包括大麦虫养殖区3、回收水区4和再生能源区5;
在大麦虫养殖区3中,经排盐管13流出的含盐水和部分土壤流入所述过滤装置27中,经过所述过滤网框28被分离,含盐水流入回收水区4的双层电加热器30的内腔中,过滤的土壤被风力驱动板21在风力作用下带动驱动杆22通过滑动轴25在滑槽内左右滑动,向右滑动时毛盘刷26将土壤刷入土壤集中池16中。所述大麦虫养殖室18设置成通风较暗的环境,室内温度控制在20℃,空气相对湿度控制在60%,每个养殖盘的饲养密度保持在1000只/m2。同时用分离筛将筛出的大麦虫粪便也送入土壤集中池16中,土壤集中池16底部设有搅拌装置17,其出口管道与所述高压泵15相连,搅拌均匀后启动高压泵15,将土壤与粪便混合物送至防返盐区1的植物种植区内给植物施肥。
在回收水区中,铁、锰掺杂的氧化钙基复合材料分散于所述双层电加热器30内胆中的液体中,将太阳能转化为热能,使所述双层电加热器30中含有盐分的水加热蒸发,经过所述冷凝板31得到的淡水收集于集水池32中。
在再生能源区5中,从回收水区4的双层电加热器30内胆中所剩的浓缩盐水经所述压力交换机36换压后流入压力延迟装置37;通过给水泵33从回收水区4的集水池32中抽汲淡水至压力延迟装置37。利用浓缩盐水和淡水的渗透压通过所述水轮发电机38进行发电,产生的电能储存在所述蓄电池中,为整个功能区中的用电装置供电。从所述压力延迟装置37流出的水流再次进入所述压力交换机36换压后,通过增压泵35加压,一部分进入反渗透装置34分离出高浓度盐水流入回收水区4的双层电加热器30的封闭夹层作为加热介质,另一部分重新回到所述双层电加热器30的内胆中进行再次循环。
实施例2
如图1所示,(一)防返盐区1:
防返盐区1设置在离海20米处,预留一块沙土缓冲区,起到防止海水倒灌的作用。再根据植物种植区的大小,在横向与径向方位上每间隔6m设置一条宽度和深度均为0.8m的水沟,植物种植区外围开挖宽度和深度均为1.2m的排水沟11,水沟和排水沟11平时均可用于涵养雨水等水源,并作为进水渠生态使用。在植物种植区内种植碱蓬,每亩地单季种植株数控制在2500株,直至土壤总盐降低到目标值,种植的碱蓬选取茎部位用来饲喂辅助功能区的大麦虫。设置进水泵12与辅助功能区的集水池32和其他灌溉水渠道相连,灌水时,从附近的河流等灌溉水渠道和集水池32中引淡水进入植物种植区,使每亩地单次灌溉泡田水量为200m3。控制水的流速,使水缓慢流入植物种植区,待水携带盐和部分土壤进入水沟内并浸泡一定时间至泡田水的表层澄清后排出,通过排水沟11和管道流入盐碱地排盐区2的U型排盐沟14。
(二)盐碱地排盐区2:
盐碱地排盐区2内设置一条宽度和深度均为1.2m的U型排盐沟14,U型排盐沟14区域根据植物种植区的大小设置合理长度和宽度的长度。将U型排盐沟底部进行深松耕并混入脱硫石膏以降低盐碱地土壤的碱化度。在U型排盐沟14内埋设排盐管13,首先在U型排盐沟14底面铺设无纺布层,再在无纺布层上方铺设40cm的粗砂层,其次在粗砂层上放置排盐管13,排盐管13用无纺布包裹,防止排盐管13被泥沙堵塞,最后铺设粗砂层覆盖住排盐管13。排盐管13的入口通过管道与排水沟11相连接,其出口通过管道接入辅助功能区的过滤装置27中。在排盐管13埋设完毕后,将U型排盐沟14填埋,整平地面,可对土地进行合理使用。
(三)辅助功能区:
辅助功能区包括大麦虫养殖区3、回收水区4和再生能源区5;
在大麦虫养殖区3中,经排盐管13流出的含盐水和部分土壤流入所述过滤装置27中,经过所述过滤网框28被分离,含盐水流入回收水区4的双层电加热器30的内腔中,过滤的土壤被风力驱动板21在风力作用下带动驱动杆22通过滑动轴25在滑槽内左右滑动,向右滑动时毛盘刷26将土壤刷入土壤集中池16中。所述大麦虫养殖室18设置成通风较暗的环境,室内温度控制在25℃,空气相对湿度控制在65%,每个养殖盘的饲养密度保持在1100只/m2。同时用分离筛将筛出的大麦虫粪便也送入土壤集中池16中,土壤集中池16底部设有搅拌装置17,其出口管道与所述高压泵15相连,搅拌均匀后启动高压泵15,将土壤与粪便混合物送至防返盐区1的植物种植区内给植物施肥。
在回收水区中,铁、锰掺杂的氧化钙基复合材料分散于所述双层电加热器30内胆中的液体中,将太阳能转化为热能,使所述双层电加热器30中含有盐分的水加热蒸发,经过所述冷凝板31得到的淡水收集于集水池32中。
在再生能源区5中,从回收水区4的双层电加热器30内胆中所剩的浓缩盐水经所述压力交换机36换压后流入压力延迟装置37;通过给水泵33从回收水区4的集水池32中抽汲淡水至压力延迟装置37。利用浓缩盐水和淡水的渗透压通过所述水轮发电机38进行发电,产生的电能储存在所述蓄电池中,为整个功能区中的用电装置供电。从所述压力延迟装置37流出的水流再次进入所述压力交换机36换压后,通过增压泵35加压,一部分进入反渗透装置34分离出高浓度盐水流入回收水区4的双层电加热器30的封闭夹层作为加热介质,另一部分重新回到所述双层电加热器30的内胆中进行再次循环。
实施例3
如图1所示,(一)防返盐区1:
防返盐区1设置在离海30米处,预留一块沙土缓冲区,起到防止海水倒灌的作用。再根据植物种植区的大小,在横向与径向方位上每间隔7m设置一条宽度和深度均为1m的水沟,植物种植区外围开挖宽度和深度均为1.5m的排水沟11,水沟和排水沟11平时均可用于涵养雨水等水源,并作为进水渠生态使用。在植物种植区内种植碱蓬,每亩地单季种植株数控制在3000株,直至土壤总盐降低到目标值,种植的碱蓬选取茎部位用来饲喂辅助功能区的大麦虫。设置进水泵12与辅助功能区的集水池32和其他灌溉水渠道相连,灌水时,从附近的河流等灌溉水渠道和集水池32中引淡水进入植物种植区,使每亩地单次灌溉泡田水量为300m3。控制水的流速,使水缓慢流入植物种植区,待水携带盐和部分土壤进入水沟内并浸泡一定时间至泡田水的表层澄清后排出,通过排水沟11和管道流入盐碱地排盐区2的U型排盐沟14。
(二)盐碱地排盐区2:
盐碱地排盐区2内设置一条宽度和深度均为1.5m的U型排盐沟14,U型排盐沟14区域根据植物种植区的大小设置合理长度和宽度的长度。将U型排盐沟底部进行深松耕并混入脱硫石膏以降低盐碱地土壤的碱化度。在U型排盐沟14内埋设排盐管13,首先在U型排盐沟14底面铺设无纺布层,再在无纺布层上方铺设50cm的粗砂层,其次在粗砂层上放置排盐管13,排盐管13用无纺布包裹,防止排盐管13被泥沙堵塞,最后铺设粗砂层覆盖住排盐管13。排盐管13的入口通过管道与排水沟11相连接,其出口通过管道接入辅助功能区的过滤装置27中。在排盐管13埋设完毕后,将U型排盐沟14填埋,整平地面,可对土地进行合理使用。
(三)辅助功能区:
辅助功能区包括大麦虫养殖区3、回收水区4和再生能源区5;
在大麦虫养殖区3中,经排盐管13流出的含盐水和部分土壤流入所述过滤装置27中,经过所述过滤网框28被分离,含盐水流入回收水区4的双层电加热器30的内腔中,过滤的土壤被风力驱动板21在风力作用下带动驱动杆22通过滑动轴25在滑槽内左右滑动,向右滑动时毛盘刷26将土壤刷入土壤集中池16中。所述大麦虫养殖室18设置成通风较暗的环境,室内温度控制在32℃,空气相对湿度控制在70%,每个养殖盘的饲养密度保持在3000只/m2。同时用分离筛将筛出的大麦虫粪便也送入土壤集中池16中,土壤集中池16底部设有搅拌装置17,其出口管道与所述高压泵15相连,搅拌均匀后启动高压泵15,将土壤与粪便混合物送至防返盐区1的植物种植区内给植物施肥。
在回收水区中,铁、锰掺杂的氧化钙基复合材料分散于所述双层电加热器30内胆中的液体中,将太阳能转化为热能,使所述双层电加热器30中含有盐分的水加热蒸发,经过所述冷凝板31得到的淡水收集于集水池32中。
在再生能源区5中,从回收水区4的双层电加热器30内胆中所剩的浓缩盐水经所述压力交换机36换压后流入压力延迟装置37;通过给水泵33从回收水区4的集水池32中抽汲淡水至压力延迟装置37。利用浓缩盐水和淡水的渗透压通过所述水轮发电机38进行发电,产生的电能储存在所述蓄电池中,为整个功能区中的用电装置供电。从所述压力延迟装置37流出的水流再次进入所述压力交换机36换压后,通过增压泵35加压,一部分进入反渗透装置34分离出高浓度盐水流入回收水区4的双层电加热器30的封闭夹层作为加热介质,另一部分重新回到所述双层电加热器30的内胆中进行再次循环。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统,其特征在于,包括:
(一)防返盐区(1):
所述防返盐区(1)设置在离海10-30米处,预留一块沙土缓冲区,根据植物种植区的大小,在横向与纵向上每间隔4-7m设置一条宽度和深度均为0.5-1m的水沟,植物种植区外围开挖宽度和深度均为1-1.5m的排水沟(11);在植物种植区内种植耐盐且根系发达的盐生植物来进行土壤降盐,直至土壤总盐降低到目标值,种植的盐生植物选取茎部位用来饲喂辅助功能区的大麦虫;设置进水泵(12),所述进水泵(12)一端通过管道与排水沟连通,另一端通过管道与辅助功能区的集水池(32)及灌溉水渠道相连,用于引淡水对植物种植区进行灌溉、泡田;
(二)盐碱地排盐区(2):
盐碱地排盐区(2)内设置一条宽度和深度均为1-1.5m的U型排盐沟(14),U型排盐沟(14)区域根据植物种植区的大小设置合理的长度;将U型排盐沟(14)底部进行深松耕并混入脱硫石膏;在U型排盐沟(14)内埋设排盐管(13),在U型排盐沟(14)底面铺设无纺布层,再在无纺布层上方铺设30-50cm的粗砂层,然后在粗砂层上放置排盐管(13),排盐管(13)用无纺布包裹,最后铺设粗砂层覆盖住排盐管(13);排盐管(13)的入口通过管道与排水沟(11)相连接,其出口通过管道接入辅助功能区的过滤装置(27)中;在排盐管(13)埋设完毕后,将U型排盐沟(14)填埋,整平地面;
(三)辅助功能区:
辅助功能区包括大麦虫养殖区(3)、回收水区(4)和再生能源区(5);
所述大麦虫养殖区包括大麦虫养殖室(18)、过滤装置(27)、土壤集中池(16)和高压泵(15);所述大麦虫养殖室(18)内设置多个饲养架(19),每个饲养架(19)叠放多层养殖盘和分离筛,并在室内安装温度湿度调节装置(20);将分离筛筛出的大麦虫粪便输送至所述土壤集中池(16);所述土壤集中池(16)底部设有搅拌装置(17),其出口管道与所述高压泵(15)相连,通过高压泵(15)的输出管道将混合均匀后的土壤沃灌至植物种植区中;所述过滤装置(27)包括过滤网框(28)、风力驱动板(21)、驱动杆(22)、固定架(23)、弹簧装置(24)、滑动轴(25)、毛刷盘(26);所述过滤装置(27)一端的入口通过管道与排盐管(13)连通,过滤装置(27)底部出水口与回收水区的双层电加热器(30)入口相连接,过滤装置(27)另一端的出泥口连接于所述土壤集中池(16)的入口;过滤装置(27)的入口高于出泥口;所述过滤网框(28)与底面平行固定于过滤装置(27)出水口上端、出泥口下端,所述固定架(23)设于所述过滤装置(27)的内壁一侧,且所述固定架(23)上设有滑动槽,滑动槽两端设有弹簧装置(24);所述滑动轴(25)一端嵌入所述固定架(23)的滑动槽中左右滑动,另一端与驱动杆(22)转动连接;所述驱动杆(22)下端与毛刷盘(26)固定连接,上端与风力驱动板(21)固定连接;所述毛刷盘(26)延伸至过滤网框(28)上端,所述风力驱动板(21)设置在过滤装置(27)上端外侧;所述风力驱动板(21)对应的设有风机;所述毛刷盘(26)与出泥口竖直对应;
所述回收水区(4)包括双层电加热器(30)、光热材料(29)、冷凝板(31)、集水池(32);所述双层电加热器(30)的内胆和外壳之间存在封闭夹层;所述双层电加热器(30)的内胆入口与所述过滤装置(27)出水口连接,所述双层电加热器(30)的内胆出口分别为浓缩盐水出口和蒸气出口,所述蒸气出口与冷凝板(31)入口相连接,浓缩盐水出口与再生资源区(5)的压力交换机(36)入口相连接;所述光热材料(29)分散于所述双层电加热器30的内胆内的液体中,所述双层电加热器(30)顶部设有玻璃开窗;所述冷凝板(31)出口与所述集水池(32)入口相连;
所述再生能源区(5)包括给水泵(33)、压力延迟装置(37)、压力交换机(36)、水轮发电机(38)、蓄电池(39)、增压泵(35)、反渗透装置(34);所述给水泵(33)入口与述集水池(32)出口相连,出口与压力延迟装置(37)入口相连接,将淡水经过压力延迟渗透后流入通往所述双层电加热器(30)的内胆入口的管道中;所述压力延迟装置(37)与压力交换机(36)相连,形成一个循环回路,使经过所述压力交换机(36)处后的浓缩盐水进入所述压力延迟装置(37),再循环回所述压力交换机(36),所述压力交换机(36)出口与所述增压泵(35)相连接;所述增压泵(35)出口通过主管与所述双层电加热器(30)的内胆入口相连,其分管连接于所述反渗透装置(34)的入口,所述反渗透装置(34)的浓盐水出口与所述双层电加热器(30)的夹层入口连接;所述压力延迟装置(37)的另一出口与所述水轮发电机(38)的入口相连接,所述水轮发电机(38)出口与所述蓄电池(39)入口相连接,所述蓄电池(39)为整个功能区中的用电装置供电。
2.根据权利要求1所述的一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统,其特征在于:所述植物种植区每亩地单次灌溉泡田水量为100-300m3,泡田至表层水澄清后排出。
3.根据权利要求1所述的一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统,其特征在于:所述盐生植物包括碱蓬、田菁、红麻、滨柃中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统,其特征在于:根据所述吸盐植物土壤降盐理论估算,每亩地单季种植盐生植物株数控制在2000-3000株。
5.根据权利要求1所述的一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统,其特征在于:所述大麦虫养殖室(18)设置成通风较暗的环境,室内温度控制在20-32℃,空气相对湿度控制在60-70%。
6.根据权利要求6所述的一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统,其特征在于:每个养殖盘的饲养密度保持在1000-1200只/m2
7.根据权利要求1所述的一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统,其特征在于:所述双层电加热器(30)的内胆壁由导热良好的金属材料制成,其外壳设置为保温材料;所述光热材料(29)为铁、锰掺杂的氧化钙基复合材料。
8.根据权利要求1所述的一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统,其特征在于:所述压力延迟装置(37)的压力延迟膜采用纳米纤维复合材料薄膜,所述反渗透装置(34)的反渗透膜采用聚酰胺反渗透膜基膜。
9.一种利用权利要求1至8中任一所述的一种通过功能区聚集体改良盐碱地的系统改良盐碱地的方法。
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